摘要:输电线路在我国电力系统中占有不可缺少的部分,它的运行安全和质量直接影响到人们的用电,所以做好输电线路的运维工作必不可少。本文作者分析了500kV输电线路运维故障,并提出了解决方法。
关键词:500kV;输电线路;运维故障
0、引言
500kV-1000kV电压等级输送的电能均为超高压输电。我们通常将220kV输电指标作为100%,无论是在每公里投资上、每千瓦时电输送百公里成本还是金属材料消耗量上,超高压输电都有所降低,明显提高了线路走廊的利用率。电压等级在330kV-765kV的电压都是超高电压,也就是说超高压电压等级包括330(345)千伏、400(380)千伏、500(550)千伏、765(750)千伏等。在社会经济发展的背景下,各界对用电量和电容量都有了更多的需要,超高压输电在这种背景下应运而生,换言之,超高压输电是社会发展的产物,是电力产业进步的一个重要的标志。在各个行业和地区都已经离不开电能的应用,很多时候需要用到长距离的运输,为了降低运输成本,提高输电效率,需要应用超高压输电的方式。超高压输电比低压输电有着更多的优势,能够有效节省占地面积,降低运输过程中电能的损耗,同时也节省了输电工程投资成本,对社会的发展具有积极作用。
1、输电线路运行维护工作的重要意义
我国目前对电力的需求日益扩大,就要求电力系统安全地运行。作为电力系统的重要组成部分,输电线路的正常运行工作对于整个电力系统来说十分重要。一旦输电线路发生故障,那么将会对电力系统造成非常不利的影响。所以我们要不断加强输电线路运行的日常维护工作,以便及时发现问题,并且及时解决问题。目前我国的用电现状要求电力系统要安全并且非常平稳的运行。这就要求输电线路质量越来越高,维护工作要十分到位,进而保证电力系统的正常平稳运行,为我国现代化建设做贡献。
2、影响输电线路运维工作的因素
影响输电线路的因素可以分为三方面,分别是自然环境因素,社会政策因素,人员需求因素。影响因素的不同,带来的后果也不同,因此保证输电线路的正常稳定运行,必须要具体情况具体分析,不能盲目的找原因。关于对输电线路是否能够正常运行从社会政策因素来分析可以得出:法律政策是一个非常重要的因素。在输电线路所属的电力系统管理中,国家出台的相关法律政策对输电线路的发展有着很大的作用。相对于自然环境因素,具有不稳定的变化,比如天气的突变、自然灾害的发生,甚至是植被的生长特点,这些都能对输电线路的运行带来不同程度的影响。如果这些因素比较严重,那么对输电线路的正常运行带来的不仅是设备的损失,还有可能是人员的伤亡,因此这是非常值得重视的问题。
3、500kV输电线路运维故障分析
3.1高压输电线路维护设施被盗
近年来,高压输电线路在运行维护工作中,线路设施被盗的情况频繁发生,而根本原因就是存在部分的不法分子,在利益的驱使之下,开始关注高压输电线路铁塔中的塔材,进而出现了铁塔斜材、螺丝和其他附属设施被盗现象。与此同时,输电线路保护区内存在挖土、违章建筑和种植高杆植物等现象,这些违章作业的行为也普遍存在,所以,一定程度上影响了高压输电线路的安全运行。
3.2雷击故障
雷击是500kV超高压线路故障发生的主要因素,一旦雷击发生,不同种类的雷所导致的结果也会存在一定的差异。直击雷发生率较高,同时对输电线路所带来的破坏也十分严重,会直接毁坏输电设备的绝缘。当发生绕击雷时,输电线路电位会出现上升,严重时还会导致线路绝缘被击穿和损坏。当反击雷发生时,不仅会导致输电杆塔电位升高,同时还会使输电线路压出一个过电压,当杆塔电位与过电压电位差大于绝缘闪络临界值时,则会导致输电线路闪络发生。在这些雷击现象中,绕击雷发生频率最高,也是对500kV输电线路运行安全存在的最大威胁。绕击雷发生具有季节性,因此在实际工作中,需要在夏季绕击雷发生频率最高的月份发,加强对线路进行检修和维护,在检修过程中对于跳闸故障可以进行一次强送电处理。
3.3污闪故障
此类故障主要原因来自于污秽层,在天气干燥时污秽层的电阻较大,一般不会发生闪络,特别是在雾天和雨雪天气环境下,空气湿度较大,输电线路绝缘层表面会出现凝雾的情况,线路上的污秽层会处于饱和受潮下,污闪发生机率较高,严重威胁线路运行的安全。
另外,高压电线上时常可以见到栖息的鸟类,而这些鸟类与之而来产生的粪便便会覆盖在输电线路上,加之山区树林的遮蔽以及风雨的侵袭,就会导致输电线路发生污闪事故,造成故障。
3.4风偏故障
500kV超高压输电线中常见风偏故障的表现形式有:导线对杆塔放电、导线与导线之间放电、导线对周围物体放电,其共同特点是对塔身、导线等的烧伤痕迹均较为明显,一般来说,风偏会导致架空导线对杆塔构架和架空导线之间的放电,产生相间短路故障。而且一旦大风风力超出了杆塔设计的应力强度,则会导致线路杆塔出现倾斜、损坏,从而导致导线舞动的现象。
3.5外破跳闸
突发性和季节性外力破坏造成线路跳闸。突发性“外破”分布面广,随机性强,开山放炮、烧窑、机动车辆肇事、高处抛坠物、堆放易燃物、违章取土采石、线下钓鱼、高飘物等突发性行为防不胜防,均对电网安全稳定运行构成严重的威胁。
3.6山火跳闸
山火的燃烧温度可达1000~1177℃,而空气中的气体出现明显的热游离的温度为727℃,使导线与地面(或树木)之间不均匀电场的两极间电荷量大大增加,且火势越强,燃烧的时间越长,两极间增加的电荷量越大。同时火对导线金属电极加热,可使电子从金属表面游离出来,当山火能使导线与地面的两极间电荷量增加到一定量时,电场发生强烈畸变,大量空间电荷的复活,产生光子,造成光游离,在局部强场中,发展成为衍生电子崩,衍生电子崩与主电子崩汇合发展成为流注,形成具有高电导和低场强的负先导通道,最后导致线路跳闸。
3.7树竹跳闸
树竹障碍是影响电力线路安全运行的重要因素,又是引发电力线路跳闸的主要原因之一.目前,供电部门与群众间的"线树"矛盾突出.清理线路通道树竹是热点、难点问题。
3.8冰闪跳闸
寒冷冬季的大雪天气,线路悬垂绝缘子串很容易积雪结冰,尤其是合成绝缘子伞间距离小,积雪和结冰就更为容易。绝缘子串结冰后形成贯穿整串的冰柱,当气温回升到摄氏零度以上时冰柱开始融化,融化的冰水顺着悬垂绝缘子串边缘下淌,形成连续的冰水溜,冰水溜的形成就可能造成绝缘子短路跳闸发生停电事故。在我国中南部,气温在摄氏负三度至零度并且有雨夹雪气候下,绝缘子串也很容易结冰形成冰柱。冰柱融化时同样很容易引起事故。
4、500kV输电线路运维故障的解决方法
4.1输电线路运行信息化管理
当前,对于高压输电线路运行管理工作的开展,要实现智能化目标,需结合实际需要建立智能化的管理平台。由于输电线路的运行检修工作可以保障其运行安全,这就要求建立高压输电线路运行智能化的管理平台。通过应用这一管理平台,能科学运用GPS、GIS等先进技术,促进输电线路的运行巡查工作开展,有助于数据的精确化保障。例如,应用GPS技术,能保障输电线路的故障定位;应用无人机巡检,弥补人工巡视不足的同时降低人工登塔频率,有效提高输电线路的运行效率和线路检修工作的整体质量。
4.2在线监测
在线检测输电线路运行状况。在线监测主要是通过各种探测仪器检测输电线路的温度、漏电情况等,通过设备将其转换为数据或者图像内容,使输电线路故障更加清晰地呈现出来,更容易断定故障点。同时,通过积累的相关资料能够加强线路状态运行状况预测。可以对故障多发点加强监测,并且做好评价,制定好故障应急方案,尽量降低故障率,提高处理效率。通过在线监测能够更加高效准确地断定故障点,同时降低了超高压对检修人员带来的危险,不但能够保障线路的安全运行,同时提高了工作人员的人身安全,有着良好的经济和社会效益,是未来的发展趋势。
4.3强化输电线路的防雷维护
防雷维护在需要架空的输电线路线路来说具有十分重要的作用,经工作实践经验总结发现,为做好输电线路的防雷工作,可以新型的瓷横担替代传统的角钢横担,进而使输电线路耐雷得到提升;而在农村及以下输电线路中,架空线路安装基本是一种三角形状态,在采用新型的瓷横担后,还需要增加导线间的距离(>1m)来确保输电线路的安全;在相对恶劣的环境中,加上线路位于雷电活跃地区,因此可通过瓷横担额定电压值的提高来增强防雷能力。
4.4采取有效的防污闪辅助措施
为降低线路的污闪跳闸率和事故率,避免重要线路发生污闪事故,杜绝电网大面积污闪事故,应严格执行GB/T 16434-1996以及其他相关规定。完善防污闪管理体系,明确各级防污闪管理人员的职责。对绝缘子实行全过程管理,加强零值、低值绝缘子的检出工作,保证绝缘子运行状态良好。坚持定期进行线路绝缘子的盐密测量,及时了解污源变化和气候变化,并根据变化情况采取有针对性的防污闪措施。及时修订污区分布图,做好防污闪的基础工作。
运行线路的外绝缘配置应不低于所处地区污秽等级所对应的爬电比距上限值,不满足要求的应予以调整。受条件限制短期内不能调整的,应采取有效的防污闪辅助措施。坚持适时的、保证质量的清扫,落实“清扫责任制”和“质量检查制”。有条件的单位可开展以盐密指导清扫的工作。复合绝缘子具有较强的抗污闪能力,可按DL/T 864-2004的要求选用,但在使用中须考虑防雷要求,同时应加强对其端部密封情况的检查。
5、结束语
在当全社会经济快速发展的环境下,电网的建设规模不断提升,而且输电线路运行的安全性是关乎电网稳定与安全的重要部分,因此在实际的输电线路运作中,应注重维护以及整修工作的开展,只有这样才能确保输电线路的安全性,使其能够更好的服务于当前社会。
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